Розвиток біотехнології відтворення сільськогосподарських тварин
Розвиток біотехнології відтворення сільськогосподарських тварин
У тваринництві комплекс методів біотехнології передбачає як використання існуючих, так і конструювання бажаних генотипів із заданими ознаками, що забезпечують вищу продуктивність тварин та прискорені темпи їхнього відтворення. Найяскравішим прикладом використання в практиці розроблених наукою методів біотехнології є штучне осіменіння сільськогосподарських тварин, яке за кордоном назвали «відкриттям сторіччя» в сільському господарстві. Цей метод, розроблений випускником Харківського університету І.І. Івановим, забезпечує швидке та якісне поліпшення всього масиву поголів'я, дає змогу використовувати в сотні разів меншу кількість плідників, що в свою чергу значно зменшує затрати на їхнє утримання. Метод штучного осіменіння нині широко застосовують у всіх країнах з інтенсивним веденням галузі, але, на жаль, необхідно констатувати, що в нашій країні значно послабла увага до цього прогресивного методу, внаслідок чого зменшилося застосування штучного осіменіння тварин не тільки у вівчарстві і свинарстві, а й у скотарстві.
У повоєнний період у науково-дослідних інститутах (НДІ) і вищих навчальних закладах України склалися наукові школи визнаних вітчизняних вчених-біотехнологів - І.В. Смирнова та О.В. Квасницького. Наукові розробки І.В. Смирнова щодо виявлення властивостей сперматозоїдів ссавців зберігати біологічну повноцінність після швидкого заморожування є золотим скарбом біологічної науки, відкриттям світового рівня. О.В. Квасницький, працюючи в Полтаві у НДІ свинарства (тепер Інститут свинарства УААН - ІС, який носить його ім'я), розробив метод трансплантації ембріонів кролів, овець і свиней та у 1950 р. одержав перших у світі поросят-трансплантатів. Однак широке застосування у виробництві цього біотехнологічного методу почалось значно пізніше, тільки після того, як він був поєднаний з методикою викликання суперо-вуляції у самиць. Піонерські роботи з гормональної стимуляції множинної овуляції у корів і овець з використанням сироватки жеребих кобил були проведені М.М. Завадовським у 30-х роках минулого століття в Асканії-Новій (тепер Інститут тваринництва степових районів ім. М.Ф. Іванова «Асканія-Нова» - Національний науковий селекційно-генетичний центр з вівчарства УААН - ІТСР) і в подальшому сприяли розробці і становленню методу трансплантації ембріонів сільськогосподарських тварин.Цей метод не замінює штучного осіменіння тварин, а доповнює його. Нині трансплантацію ембріонів включено до багатьох програм з розведення і селекції тварин у різних країнах світу, тому що вона дає змогу інтенсивно використовувати генетичний потенціал видатних самиць-рекордисток, прискорює створення високопродуктивних селекційних стад і родин, спрощує розповсюдження цінних генотипів, зокрема експорт і імпорт тварин, сприяє поліпшенню ветеринарно-профілактичної роботи. Найефективніше практичне застосування методу трансплантації ембріонів виявилось у скотарстві. Перше теля-трансплантат в Україні було одержано нехірургічним методом у Харкові у 1983 р. у дослідному господарстві «Українка» НДІ тваринництва Лісостепу і Полісся (тепер Інститут тваринництва УААН - IT) під керівництвом Ф.І. Осташка, а трохи пізніше - в Українському інституті фізіології і біохімії сільськогосподарських тварин (нині Інститут біології тварин УААН - ІБТ) у 1985 р. (Б.В. Смолянинов та ін., 1985). Академік УААН Ф.І. Осташко розробив і впровадив у виробництво: теорію кріоушкоджень і кріопротекції біологічних клітин; теорію фортифікації мембранного апарату клітин ліпідними сполуками; маноцервікальний метод штучного осіменіння тварин; Харківську технологію асептичного одержання, кріоконсервації та використання сперми плідників; Харківську технологію асептичного одержання, мікрохірургії, кріоконсервації та трансплантації ембріонів. О.Д. Бугров разом зі своїми учнями на основі теоретичних і експериментальних досліджень розробив Українську технологію трансплантації ембріонів великої рогатої худоби для племзаводів і племпідприємств, що відповідає світовим стандартам. Вона забезпечує надійний організаційний рівень роботи, високий рівень супер-овуляції (10-15 жовтих тіл), 96,1% запліднюваності яйцеклітин, отримання 12-15 ембріонів і яйцеклітин, із них 6-8 повноцінних ембріонів, багаторазове (до 13 разів) використання корів як донорів, надійне (до 95%) вилучення ембріонів, їхній повний пошук, мікрохірургічний розподіл, заморожування, запобігання мікробній контамінації зародків, отримання 5-33 телят від донора, приживлення ембріонів на рівні 40-55% (ОД. Бугров та ін., 1999). За цією технологією пересаджено понад 7 тис. ембріонів, отримано 3015 телят-ембріотрансплантатів (О.Д. Бугров, І.В. Ткачова, 2006) У цілому в Україні отримано понад 10 тис. телят-трансплантатів (О.Д. Бугров та ін., 2005), зокрема фахівцями тільки однієї лабораторії трансплантації ембріонів Головного селекційного центру (ГСЦ) проведено понад 4000 ембріопересадок у 38 господарствах України (В.В. Мадисон, Л.В. Мадисон, 1997), а пересадкою глибоко заморожених ембріонів абердин-ангуської породи американської селекції створено кілька репродукторів тварин цієї породи (В.П. Буркат та ін., 2004). Однак застосування методу трансплантації ембріонів обмежується рядом факторів, які недостатньо вивчені і багато з них є суперечливими, а саме: непередбачува-ність результатів множинної овуляції, визначення ролі багатьох чинників, які безпосередньо або опосередковано впливають на результати приживлення ембріонів тощо. Зважаючи на це, а також, що трансплантація ембріонів є невід'ємною ланкою та заключним етапом застосування всіх методів клітинної і генної інженерії у тваринництві, над удосконаленням цього методу працюють в IT та ІБТ. І хоча Україна була і є лідером серед країн пострадянського простору за кількістю пересадок ембріонів від племінних тварин, однак за останні 5-7 років попит на ембріотрансплантацію різко знизився через економічні чинники, зокрема відсутність механізмів компенсації затрат з боку державних структур, що практикується в багатьох країнах з розвинутим скотарством (Л.В. Мадисон, В.В. Мадисон, 2004). В ІС уперше серед пострадянських країн групою наукових співробітників одержано порося методом нехірургічної трансплантації ембріонів у ріг матки свиноматки (НА Мартиненко та ін., 1998).